Giáo án bài 37: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng – Vật lý 10 - GV.B.Lan

               Hoạt động của giáo viên và học sinh

               Nội dung

Hoạt động 1: Thí nghiệm nhận biết hiện tượng căng bề mặt chất lỏng :

GV: Cho học sinh quan sát thí nghiệm và gợi  ý  hướng dẫn học sinh nêu nhận xét

HS: Trả lời câu hỏi C1 ?

Diện tích khung dây: S₀=const.

Diện tích giới hạn bởi vòng dây: S^’

Diện tích màng nước: S= S₀- S^’

Vòng chỉ là vòng tròn nên S^’lớn nhất  nên

S nhỏ nhất.

Hoạt động 2: Tìm hiểu về lự căng bề mặt:

GV: Từ  hình  vẽ quan sát và cho nhận xét về phương và chiều của lực căng bề mặt

của chất lỏng ?

HS: Phương :Vuông góc với đoạn đường đang xét.

Chiều: Làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng.

GV: Giới thiệu thí nghiệm

HS: Quan sát TN trong sgk.

GV: Hướng dẫn học sinh tính hệ số căng mặt ngoài.

 GV:  Phân  tích  và gợi ý cho học sinh

nêu các ứng dụng trong thực tế ?

Hoạt động 3:Tìm hiểu về hiện tượng dính ướt và không dính ướt:

- Trình bày thí nghiệm như trong sách giáo khoa hình vẽ 37.4 avà b.

- Cho học sinh quan sát và rút ra nhận xét .

- Hãy cho biết hình dạng giọt chất lỏng trong hai thí nghiệm a và b ?

- Hãy quan sát xem mặt

 bản nào bị dính ướt nước ? mặt bản nào không bị dính ướt nước ?

- Đổ nước vào một cốc thủy tinh có thành nhẵn . Quan sát xem bề mặt của nước ở sát thành cốc có dạng mặt phẳng hay mặt khum ?

- Hãy nêu các ứng dụng của hiện tượng dính ướt và không dính ướt trong thực tiễn cuộc sống hàng ngày như thế nào ?

I. Hiện tượng căng bề mặt chất lỏng:

1.Thí nghiệm:

a- TN:  Xét thí nghiệm gồm 1 khung dây trên có buộc 1 vòng dây chỉ hình dạng bất kỳ.Nhúng vào nước xà phòng nhấc nhẹ khung dây ra.Chọc thủng màng xà phòng bên trong.

b- Nhận xét :

 Quan sát phàn bề mặt màng xà phòng bên trong vòng dây thấy chúng có xu hướng co lại để giảm diện tích tới mức nhỏ nhất. Chứng tỏ có các lực tiếp tuyến với bề mặt màng và kéo căng vòng dây.Những lực này gọi là lực căng bề mặt của chất lỏng.

2. Lực căng bề mặt:

a-Định nghĩa:

 - Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kỳ trên bề mặt chất lỏng luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng , có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng và có độ lớn f tỉ lệ thuận với độ dài l của đoạn đường đó.

 - Ở thí nghiệm: Màng xà phòng có hai mặt nên tổng các lực căng bề mặt sẽ là:

               F_C = f.2L = f.2\(\pi \).D

b)Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng bằng thí nghiệm :

- Dùng lực kế đo trọng lượng P của vòng nhôm V và đo lực kéo F vừa đủ để bứt chiếc vòng V khỏi mặt nước (hình vẽ bên).

-Dùng thước kẹp đo đường kính ngoài D và đường kính trong d của chiếc vòng.

3. Ứng dụng:

+ Do hiện tượng căng mặt ngoài của chất lỏng nên nước không thể chảy lọt qua  các lỗ nhỏ của chiếc ô, tấm bạt..

+ Khi nước có lẫn xà phòng, nó dễ thấm vào các sợi vải khi giặt.

II- Hiện tượng dính ướt và không dính ướt:

1-Thí nghiệm:

a,Thí nghiệm: SGK.

b)Làm thí nghiệm với các chất lỏng trong các bình chứa có bản chất khác nhau ta thấy:

+ Nếu thành bình bị dính ướt thì phần bề mặt chất lỏng ở sát thành bình sẽ bị kéo dịch lên phía trên một chút và có dạng mặt khum lõm (hình 37.5a).

+ Nếu thành bình không bị dính ướt thì bề mặt chất lỏng ở sát thành bình sẽ bị kéo dịch xuống phía dưới một chút và có dạng mặt khum lồi (hình 37.5b).

2-Ứng dụng:

Trong công nghệ tuyển khoáng , hiện tượng vật rắn bị dính ướt chất lỏng được ứng dụng để làm giầu quặng theo phương pháp "tuyển nổi".

Quặng mỏ được nghiền thành các hạt nhỏ rồi đổ vào một bể chứa hỗn hợp nước pha dầu nhờn và khuấy đều. Trong  hỗn hợp này có các bọt khí bọc trong màng dầu.

Các hạt khoáng chất có ích bị dính ướt dầu nhưng không bị dính ướt nước nên chúng sẽ nổi lên trên mặt thoáng cùng với các bọt khí bọc dầu , còn các bẩn quặng bị dính ướt nước sẽ chìm xuống đáy bể chứa...